水利工程 107 年渠道水力學考古題

一矩形斷面渠道之寬度為1 m，水深為0.8 m，底床縱坡為0.001，試求： （每小題10 分，共20 分） ㈠底床拖曳平均剪應力為多少Nt/m2？ ㈡剪速度（shear velocity）為多少m/s？

已知一矩形渠槽（寬度b1=15 m）以漸變段銜接一梯形斷面之渠道（寬 度b2=23 m），若流量為357 cms，渠槽底床較渠道底床高0.5 m，且渠道 之水深為6.7 m，側坡比（V：H）為1：2，假設無任何水頭損失且能量 修正係數為1.0，試求： ㈠渠槽之水深。（15 分） ㈡渠槽之斷面平均流速。（5 分）

某一寬廣渠道具有二段不同縱坡之渠段，分別為S1 及S2，假設渠道之內 面工材質完全一樣，當其水深比 5.0 1 2 = y y 時，二渠段達等速流時，請回 答下列問題：（每小題10 分，共20 分） ㈠以曼寧公式計算之平均速度比 1 2 v v ＝？ ㈡以蔡斯（Chezy）公式計算之平均速度比 1 2 v v =？

某一觀測站觀測一水面平均寬度約500 m 之河川，今上游突然發生洪 水，在觀測站處之流量估計約8000 cms，水位上升率約0.5 m/hr，試以 一維變量流理論估算：（每小題10 分，共20 分） ㈠此時距此觀測站上游1 km 處之洪水流量約多少cms？ ㈡此時距此站下游多遠處之洪水量約為6000 cms？

一梯形斷面之渠道，水深為2.0 cms，底寬為6 m，側坡比為1：1，今因 某種因素干擾產生一高度為0.8 m 之正湧浪，求其湧浪之波速（celerity） 為多少？（20 分）